1.5 全概率法则:英超冠军争夺战
现代足球的百年历史画卷上留下过很多“草根逆袭”的神话,“70后”会追忆1992年欧洲杯的“丹麦童话”,“80后”依稀记得2004年欧洲杯的“希腊神话”,我倒觉得,像欧洲杯这样的淘汰赛具有很大的偶然性。真正有实力的黑马当属1997—1998赛季的凯泽斯劳滕队,他们在升级到甲级联赛的第一个赛季就力压德甲霸主拜仁慕尼黑,获得了联赛冠军,在当时被认为“难后有来者”。然而,总有人要挑战不可能,来自英超联赛的小球会莱斯特城队很可能重演草根逆袭的神话。
莱斯特城队的逆袭
2015—2016赛季的英超联赛,可谓翻天覆地,有一句话能最贴切的描述英超的现状——本想保级的队伍现在在争冠,本想争冠的队伍现在在保级,只有阿森纳实现了“争四”的目标。我们就来一起聊聊那支“本想保级,却在争冠”的队伍——莱斯特城队。
莱斯特是英格兰中部的一座城市,位于伦敦西北156公里,人口约32万。莱斯特城足球俱乐部成立于1884年,绰号“狐狸”,他们于1890年加入英格兰足球协会,在中部地区联赛里混迹了三年后,他们于1894年夺得亚军,获得了参加全国乙级联赛的资格。1908年,莱斯特城队获得乙级联赛亚军,终于升入甲级联赛,然而,由于实力不济,他们很快便降级了。此后的多年,他们一直在甲级联赛和乙级联赛中徘徊,成绩不温不火。上赛季,他们从英甲联赛升入英超联赛,勉强完成了保级任务,留在了英超。夏季休赛期,时任莱斯特城主帅的皮尔逊因为儿子在泰国曝出性丑闻,被球队的泰国老板愤而解职。随后,他们请来了老帅拉涅利。
拉涅利,意大利人,绰号“补锅匠”,执教履历丰富,执教风格保守。“当我和球队谈话时,我发现他们害怕意大利战术,他们看起来不怎么相信我,我自己也是。”在近日的采访中,拉涅利谈起了刚接手莱斯特城队时的情景,“我认为一个教练最重要的是围绕自己球员的特点构建球队,所以我对球员们说,我信任你们,我不会多说战术的事。英国的比赛强度超高,几乎能把球员榨干,他们需要时间恢复。我要确保球员们每周有两天完全与足球无关,这是我在第一天就对他们强调的,这是一种信任。”
正如拉涅利所说,他对球队充分信任。拉涅利上任后,基本保留了球队的原班人马,包括助理教练团队。这使得球队很快度过了磨合期,球员们也踢的更自信。正是主帅的信任和球员的自信让莱斯特城队踢出了十分高效的足球,他们一路过关斩将,踢的霸气十足。曾经的英超五强中,只有阿森纳队在勉强追赶莱斯特城队,然而,圣诞节过后,“争四魔咒”再度降临,温格的球队无可挽回的滑向第4名,莱斯特城队却依旧坚挺。
“英超赛季快过半了,占据积分榜头名的是一支叫莱斯特城的球队。一年前的圣诞节,他们排名垫底,濒临降级。”面对媒体的赞扬、调侃或者质疑,莱斯特城队的教练和队员始终在强调:“我们的目标是取得40个以上的积分,确保保级成功。”
莱斯特城队的低调务实不是没有理由的,从勉强保级,到争夺冠军,更何况是在竞争激烈的英超联赛,这实在是天方夜谭。然而,在刚结束的英超第31轮,莱斯特城队1∶0小胜水晶宫队,将自己的领先优势保持在5分,随着联赛轮数逐渐减少,这样的优势促使莱斯特城队的夺冠概率变得越来越大。比赛中,莱斯特城队球迷已经在看台上高唱起“我们将要赢得英超冠军”的口号。其实,无论莱斯特城队能否最终夺冠,我们都在内心深处成了莱斯特城队的球迷,正如老帅拉涅利所说:“莱斯特能夺冠吗?我不知道,但能被问到这个问题就足够美妙了。在这个金钱衡量一切的时代,我们给了每个人希望。”
莱斯特城队的夺冠概率
假如我们都是莱斯特城队的球迷,我们一定特别想知道,莱斯特城队夺冠的概率到底有多少。表1-2是英超联赛截至第31轮的积分榜,表1-3是莱斯特城队未来赛程。
表1-2 英超联赛2015—2016赛季积分榜(截至第31轮)
表1-3 莱斯特城队未来赛程
莱斯特城队能否夺冠不仅与自身的比赛结果有关。还与其他球队的比赛结果有关,因此,我们需要分不同的情况来讨论,然后把这几种情况所求的概率相加,才能得到莱斯特城队夺冠的概率,这就要用到概率论中的“全概率公式”。
设随机试验E共有n种可能的结果A1, A2, …, An,这些结果两两不可能同时出现,那么,任一随机事件B的概率满足:
P(B)=P(B|A1)·P(A1)+P(B|A2)·P(A2)+…+
P(B|An)·P(An)
这就是全概率公式。它隐含的思想正是我们在数学课上常用的“分情况讨论”,只不过,这里要求我们一定要把所有情况都列举全,而且不同的情况之间不能有交叉重叠。
在莱斯特城队登场前,我们先来热身一下。
请问,抛掷一枚硬币两次,出现至少一次正面的概率是多少?
有些读者会马上想到计算两次都是反面的概率,然后用1减去这个概率,这是个很聪明的想法,但在这里,我们要对全概率公式进行刻意练习。设
随机事件A1:第一次抛硬币出现正面;
随机事件A2:第一次抛硬币出现反面;
随机事件B1:第二次抛硬币出现正面;
随机事件B2:第二次抛硬币出现反面;
随机事件C:两次至少出现一次正面。
根据全概率公式:
P(C)=P(C|A1)·P(A1)+P(C|A2)·P(A2)
=1·P(A1)+P(B1)·P(A2)=1×1/2+1/2×1/2
=3/4
至少出现一次正面的概率是3/4。
接下来,我们就用全概率公式来算一算莱斯特城队夺冠的概率。为了简化计算过程,我们仅用积分来度量莱斯特城队夺冠的可能性。过去17个赛季,英超冠军的最低积分为79分,2000年之后,英超冠军的平均积分更是高达87.5分,就本赛季目前的积分情况,“低分冠军”似乎已成定局。虽然莱斯特城队现在领先优势不小,但是,“永远不要低估一颗冠军的心”,那些苦苦追赶的队伍有可能在最后7轮变身疯狂的抢分机器。因此,老帅拉涅利为球队定下了79分的目标,他认为,如果莱斯特城队在赛季结束时的积分能够达到甚至超过79分,便一定能夺冠。我们也以79分为标准,来计算莱斯特城队夺冠的概率。
莱斯特城队夺冠的概率等价于莱斯特城队获得不低于79分的概率。31轮过后,莱斯特城队积66分,距离79分还有13分。设
随机事件A:莱斯特城队获得至少13个积分。
根据全概率公式:
P(A)=P(A|莱斯特城第32轮取胜)·P(莱斯特城第32轮取胜)+
P(A|莱斯特城第32轮打平)·P(莱斯特城第32轮打平)+
P(A|莱斯特城第32轮告负)·P(莱斯特城第32轮告负)
=P(莱斯特城后6轮取得至少10分)·P(莱斯特城第32轮取胜)+
P(莱斯特城后6轮取得至少12分)·P(莱斯特城第32轮打平)+
P(莱斯特城后6轮取得至少13分)·P(莱斯特城第32轮告负)
然后,我们还可以用全概率公式来计算P(莱斯特城后6轮取得至少10分)、P(莱斯特城后6轮取得至少12分)和P(莱斯特城后6轮取得至少13分),按照同样的思路继续分解下去,直到最后一轮比赛。对于每一场比赛,我们要估计出莱斯特城队获胜的概率,然后将这些概率代入全概率公式中,便可以求得P(A)。
我知道,我食言了,我没有算出莱斯特城队的夺冠概率,其实,我本就没打算真正去计算这个概率,毕竟,我们已经学习到了全概率公式的用法,这就足够了,至于莱斯特城队能否夺冠,我们只需要重温老帅拉涅利的那句话就可以了——“莱斯特能夺冠吗?我不知道,但能被问这个问题就足够美妙了。在这个金钱衡量一切的时代,我们给了每个人希望。”